随着电子技术的展开，微波的运用恰当广泛，对结构规划越来越高。新的运用层出不穷，已广泛产品广泛使用于通讯设备、消费电子、工业控制、汽车电子、医疗&安防、航天航空等其它高新科技产品领域。等各个领域，如图1所示。

    图1高频微波板运用规划示意图

    对印制电路板提出了高频微波特性的要求，对材料要求也不可避免的越来越高。对高频微波板印制线路板而言，所运用的基材与FR-4玻纤板在玻璃纤维布及填料等是完全不同的，现在这种高频微波材料用于高密度互连板制作上还归于一个根究的阶段。因材料差异，高频微波板制作过程中已出现爆板等异常问题，本文以一款板多阶HDI陶瓷板为例，介绍其制作过程中的要害技术。

    1.高频微波板的定义

    1.1高频微波板的定义

    高频微波望文生义就是频率高、波长短，具体短至何种程度，下面定量进行描绘。一般，将波长为1m~0.1mm之间，相应的频率规划为300MHz~3000GHz的电磁波称为微波。从电磁波谱图中可见，微波的低频端接近于超短波，高频端与红外线相毗连，因此它是一个频带很宽的频段，其宽度为3000GHz，比一切一般无线电波波段总和宽上万倍。

    为了便当，常将微波差异为分米波、厘米波、毫米波和亚毫米波四个波段。表1与表2分别给出了一般无线电波段和微波波段的差异。

    2.技术难点

    产品结构如图2所示，产品主要参数特征如表3所示。

    图2产品层压结构图

    3.高频板加工难点分析及改善方法

    3.1压合制作

    3.1.1制作难点分析

    此PCB板为某供货商的一款陶瓷材料，PCB板在规划上的确比较特别，它是一个8层板，2次铜箔压合，2次激光孔，半固化片运用的是也为该陶瓷料，内层铜都是34.3μm（1oz），单张bondply规划。而陶瓷料材料功用是一种低活动度的半固化片，而且还有单张规划，填充区域的铜厚都是34.3μm（1oz），这样以来，在正常的压合过程中，要想把内层线路填充好，故压合过程中出现空泛，表4为空泛压合过程中产品料温曲线及材料固化要求。

    此类高频陶瓷板材半固化片有陶瓷和胶体构成，其半固化片含胶量极低，几乎为零，铜箔结合力较差，铜箔的附着力较弱，选用半固化片与铜箔压合后易出现铜皮气泡或在后续加工过程中遭到外力，或许对产品加热，极易出现铜箔分层、起泡缺点。如图3所示。

    图3压合简略出现的问题图

    3.1.2改善方法

    因为铜箔与半固化片结合力差，导致压合已出现铜皮气泡问题，此板HDI盲孔为叠孔规划结构，为改善此类问题，见铜箔与半固化片压合改为芯板与芯板压合结构，由之前两次压合改为一次压合制作，具体结构更改如图4所示。

    图4层压结构更改为芯板结构压合示意图

    压合程序调整，依据材料特性，将压力提升到650PSI，恒温时间，材料温度在115℃时，坚持时间在原来基础上添加15min，100℃到120℃升温速率调整为1℃/min（图5）。

    图5更改后的压合料温曲线图

    因此材料为陶瓷材料，半固化片含胶量低，压合过程中出现空泛等问题，为改善此类问题，调整压合排版方法；因此PCB板外层含有树脂塞孔，选用离型膜加Pacopad缓冲压垫和PCB一同压合易出现板面高低不平，外层树脂塞孔制作过程中导致砂带磨板出现漏基材等问题，故将离型膜加Pacopad调整到钢板外面，具体排板方法为：离形膜——Pacopad——离形膜——钢板——PCB——钢板——离形膜——Pacopad——离形膜。具体如图6所示。

    图6压合排版结构改善前后对比

    3.2流程规划

    3.2.1优化前流程规划

    此板原为两张芯板加半固化片与铜箔叠加方法压合，盲孔为叠孔规划，要求盲孔填平，内层铜厚操控最小34.3μm（1oz），为满意客户要求原流程为：

    （1）第一次压合（制作L3~L6层树脂塞孔）。

    开料→内层图形→内层蚀刻→内层AOI→棕化→压合（L3/L6层压合）→内层图形1→内层AOI1→棕化2

    （2）第2次压合（制作L2~L7层，制作L2和L7层盲孔）。

    压合1（L2/L7层压合）→棕化3→激光钻孔→切片分析→退棕化→内层沉铜→整板填孔电镀→切片分析→内层图形→内层蚀刻→内层AOI→棕化4

    （3）第3次压合（制作L1~L8层，制作L1和L8层盲孔）。

    压合2（L1/8层压合）→棕化→激光钻孔→切片分析→退棕化→外层沉铜→整板填孔电镀→切片分析→减铜→外层钻孔→外层沉铜→全板电镀→外层图形→图形电镀→外层AOI→……→正常制作→……

    3.2.2优化后流程规划

    调整为芯板与芯板压合，能够起到简化流程，故对原流程需从头规划，新流程规划如下：

    （1）第一次压合（制作L3~L6层树脂塞孔）。

    开料→内层图形（L2、L7层盲孔对应的铜PAD需掏铜，掏铜直径比激光钻直径小0.075mm，但比PAD小）→内层蚀刻→内层AOI→棕化→压合（L3/6层压合）→内层图形1→内层AOI1→棕化2

    （2）第2次压合（制作L1~L8层）。

    压合（L1~8层）→钻激光定位孔→盲孔开窗图形（开窗直径与激光钻咀等大）→盲孔开窗蚀刻→激光钻孔→切片分析→外层沉铜→整板填孔电镀（孔内铜厚≥20mm）→切片分析2→外层镀孔图形→点镀填孔电镀（盲孔填平）→切片分析→退膜→砂带磨板→外层钻孔→外层沉铜→全板电镀→外层图形→图形电镀→外层AOI→……→正常制作→……

    3.3钻孔孔粗与除胶

    3.3.1制作难点分析

    高频陶瓷板材含有陶瓷和胶体材料，无机填料偏多，物理特性较脆、较硬，钻孔时对刀具的磨损很严重，操控不妥会出现爆孔、披锋等异常（表5）。

    由一种特别成分和胶体组成的陶瓷材料，无机填料偏多，物理特性较脆、较硬，选用传统的化学除胶方法（KMnO4+H2SO4）咬蚀功率较低，简略构成除胶不净问题。

    3.3.2改善方法

    钻孔选用金刚石涂层的刀具，具体改善方法如下：

    （1）盖板、垫板：运用酚醛材料；

    （2）孔限设置：孔限设置为100孔，以避免基体材料疲倦损坏导致断刀，一同调整钻孔参数为如表6。

    经分析，选用等离子除胶方法除钻污作用较好。等离子体是物质存在的第四种状况，带电的离子碰击孔壁表面，能够除掉表面上附着的钻污，对不同物质的作用均匀，通过DOE查验，本产品除钻污参数如表7所示，除胶改善前后孔壁作用见图7所示。

    图7除胶改善前后孔壁作用图对比

    3.4盲孔制作

    3.4.1制作难点分析

    此板为盲孔叠孔制作，此材料为陶瓷材料，材料慵懒相对一般FR-4材料强，更改压合叠板结构后，要求激光钻孔制作需一次击穿两层介质厚度，制作过程中因介质太厚，无法一次击穿，而选用背钻方法制作，由因为不能伤到底层铜，易出现钻不到方针层或伤到底层。

    制作此盲孔电镀，因为两层盲孔直接打穿，按原孔径规划，此陶瓷材料code厚度固定为0.1mm，加上内层铜厚，按原激光巨细0.15mm规划，电镀纵横比过大，已出现盲孔孔无铜等问题。具体见图8所示。

    图8盲孔叠孔异常切片图

    3.4.2改善方法

    因盲孔激光钻孔异常，为改善此类问题，现将叠孔方位L2和L7层在做内层图形时，将L2和L7层盲孔叠孔方位的铜掏掉，因为叠孔L2和L7层客户规划需要与内层铜导通联接，故开窗巨细规划为PAD之间比激光钻孔孔径小0.075mm，保证电镀内层铜与电镀层能够联接，因介质厚度＞0.2mm，盲孔规划巨细为0.25mm，保证孔径纵横比＜1，便于电镀制作。

    电镀选用整板填孔一次填孔将盲孔填平，外层线路为0.0762mm/0.0762mm（3mil/3mil）的线，电镀均匀性的影响，易出现蚀刻不净等问题，为避免外层蚀刻不净，分两步制作，因内层激光盲孔PAD开窗0.075mm，所以内层L2-L3和L6-L7层盲孔方位最大0.175mm，故第一步先选用整板填孔电镀将内层方位盲孔填平；第二部选用点镀盲孔的方法，将外层盲孔填平，填平后经砂带磨板将出产板磨平，保证板面平整无凹坑。具体改善如图9所示。

    图9盲孔叠孔改善后的盲孔切片图

    4.产品制作作用

    产品制作作用见图10所示。

    图10产品制作作用图

    5.总结

    现在高频微波材料用于高密度互连板屡次压合制作还不可老到，通过我司制作的一款陶瓷材料制作的高频微波板的制作参看，总结如下。

    （1）高频微波材料压合条件比一般FR-4要求高，调整压合程式、排板方法等方法，处理了因材料功用问题构成的压合空泛问题；

    （2）高频陶瓷板材半固化片有陶瓷和胶体构成，其半固化片含胶量极低，几乎为零，铜箔结合力较差，铜箔的附着力较弱，通过调整压合结构，来改善此类问题；

    （3）高频微波板为陶瓷料，物理特性较脆、较硬，选用传统的化学除胶方法（KMnO4+H2SO4）咬蚀功率较低，通过添加等离子除胶加大除胶量，一同通过调整钻孔参数来改善钻孔孔粗及除胶；

    （4）此高频微波板因半固化片与铜箔压合，出现气泡，改为code压合方法制作，盲孔为叠孔，一次激光，起到优化流程的作用，在此过程中减少了棕化、电镀和外层等工序的制形本钱，一同在现有条件下人工本钱和物料本钱上升的状况下，能为公司效益提升做出不小的贡献。